MADDENİN YAPISI VE ATOM MADDENİN YAPISI VE ATOM

MADDENİN YAPISI VE
ATOM
MADDE TANIMI
Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan bütün varlıklar
maddedir. Çevremizde gördüğümüz hava, su, toprak, masa
her şey maddedir.
MADDENİN SINIFLANDIRILMASI
a) Element
b) Bileşik
c) Karışım
ELEMENTLER
Aynı cins atomlardan meydana gelen basit maddelere
element denir.
Elementlerin özellikleri





**Elementler fiziksel ve kimyasal yollarla kendisinden
daha basit maddelere ayrıştırılmazlar.
**Elementler saf maddelerdir
**Elementler sembollerle gösterilir
**Elementlerin en küçük yapı taşları atomdur
**Elementleri öz kütleleri ve erime, kaynama noktaları
sabittir
 **Elementler tabiatta hem katı, hem sıvı hem de gaz
halinde bulunurlar.
Elementlerin Sınıflandırılması
Elementler kimyasal özellikleri bakımından üçe ayrılır.
1.Metaller
2.Ametaller
3.Soy gazlar
BİLEŞİKLER
Birden fazla elementin belirli oranlarda kimyasal
reaksiyon sonucu bir araya gelmesiyle oluşan yeni
maddeye bileşik denir.
Bileşiklerin özellikleri
 Bileşiğin en küçük parçasına molekül denir.
 Bileşikler formüllerle gösterilir.
 Bileşiklerin erime noktası, kaynama noktası ve
yoğunlukları sabittir.
 Bileşikler kimyasal yollarla ayrıştırılırlar.
 Bileşikler saf maddelerdir.
 Bileşikler sabit kütle oranlarında birleşirler.
KARIŞIMLAR
Karışım, birden fazla maddenin yalnız fiziksel özellikleri
değişecek şekilde bir araya getirilmesiyle oluşturulan
madde topluluğudur.
Karışımın Özellikleri
*Karışımı oluşturan maddelerin özelliklerini taşırlar.
*Saf değildirler.
*Fiziksel yollarla ayrıştırılırlar.
*Erime ve kaynama noktaları sabit değildir.
*Sabit bir yoğunlukları yoktur.İstenilen oranda karışımlar
hazırlanabilir.
Karışımların sınıflandırılması
Heterojen Karışım
Homojen karışım
Bileşik ve karışım arasındaki farklar
 Bileşikler aynı cins molekülden karışımlar ise farklı
cins atom veya moleküllerden meydana gelir.
 Bileşikler kimyasal yollarla, karışımlar fiziksel yollarla
ayrıştırılırlar.
 Bileşiğin yapısındaki elementler belirli kütle
oranlarında *birleşirken karışımlarda belirli oran
yoktur.
 Bileşiklerin yoğunluğu karakteristiktir. Karışımların
yoğunluğu ise karışımdaki maddelerin karışım
miktarına bağlı olarak değişir.
Heterojen Karışım :
Her tarafında aynı özelliği göstermeyen ve tek bir madde
gibi gözükmeyen karışımlardır.
Toprak, Yaprak, Kahve, Su-petrol, Süt heterojen
karışımlardır .
Homojen karışım:
Her tarafında aynı özelliği gösteren karışımlardır.
Tek bir madde gibi gözükürler. Şekerli su, tuzlu su homojen
karışımlara örnek olarak verilebilir. Homojen karışımlara
genel olarak çözeltiler denir.
Maddenin katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâli
vardır. Genel olarak madde ya katı ya sıvı ya da gaz
hâlinde bulunur. İstenildiğinde ortam şartları elverişli hâle
getirilerek bir hâlden diğerine dönüştürülebilir.
Maddenin katı hâli, belirli bir şekle ve hacme sahiptir. Katı
maddeyi oluşturan atom ve moleküller birbirine çok
yakındır. Aralarındaki boşluklar çok azdır. Atom ve
moleküller arasında bir düzenlilik vardır.
Maddenin sıvı hâli, belirli bir şekle sahip değildir.
Sıvılar akışkan olduklarından bulundukları kabın şeklini
alır. Sıvı hâlde atom veya moleküller katılardan daha
düzensiz olup tanecikler arası boşluklar katılardan daha
fazladır.
Maddenin gaz hâli, atom veya molekülleri
arasında boşlukların çok olduğu durumdur. Gaz tanecikleri
düzensiz olarak hareket ederler. Bu hareketleri sırasında
gaz molekülleri birbiri ile homojen olarak karışabilirler.
Bunların yayılmaları hissedilebilir veya gözle takip
edilebilir. Bir odaya damlatılan bir kolonyanın kokusu kısa
sürede hissedilirken, bir sigara dumanının yayılması da
gözle takip edilebilir. Gazların belirli bir şekil ve hacimleri
yoktur. Konuldukları kabı dolduracak şekilde genleşerek
kabın şeklini ve hacmini alırlar.
Bir madde farklı sıcaklık ve basınç şartlarında üç
hâlde de bulunabilir. Örneğin, saf su, H2O ile formüle edilir.
Katı hâlde buz, sıvı hâlde su ve gaz hâlinde su buharı
şeklinde bulunur.
FİZİKSEL DEĞİŞME
Maddenin dış görünüşü ile ilgili olan özelliklerdir.
Yoğunluk, sertlik, renk, koku, tad ... gibi.
Maddenin dış görünüşündeki değişiklikler fiziksel
olaydır. Şekerin suda erimesi, kağıdın yırtılması, buzun
erimesi ... gibi.
KİMYASAL DEĞİŞME
Maddenin iç yapısı ile ilgili olan özellikler kimyasal
özelliklerdir. Yanıcı olup olmaması, asidik yada bazik
özellik ... gibi.
Maddelerin atom ve moleküllerinde meydana gelen
değişikler kimyasal değişmedir. Kağıdın yanması, hidrojen
ve oksijenin birleşerek su oluşturması, demirin paslanması
... gibi.
ATOM NEDİR?
Atom, maddenin en küçük yapıtaşıdır. Mikroskopla
görülemeyecek kadar küçüktürler; ama bir araya
geldiklerinde müthiş hasar yaratabilecek kadar büyük bir
enerjiye sahiptirler. Bu boyutu daha da belirgin hâle
getirmek için şöyle bir örnek verelim: Avucunuza biraz tuz
dökün ve tek bir tuz tanesine bakın. Bu tanenin içindeki
atomları tuz taneciği boyutuna getirirsek tuz tanesi
yaklaşık 10 km olurdu.
Atom proton, nötron ve elektron denilen
parçacıklardan oluşur. Bu parçacıkların ikisi çekirdekte,
biri de çekirdek etrafındadır. Elektronlar kütleleri
bakımından protonların yalnızca 1/1840’I kadar olmalarına
rağmen taşıdıkları elektrik yükü miktarı aynıdır.
 Çevremizde gördüğümüz dokunduğumuz her şey
atomdan meydana gelmiştir.
 Atomlar öyle küçük parçalardır ki, en güçlü
mikroskopla dahi bir tanesini görmek mümkün
değildir.
 Her atom, bir çekirdek ve çekirdeğin çok uzağındaki
yörüngelerde dönüp-dolaşan elektronlardan
oluşmuştur.
Atom
 Çekirdek
 Nötron
 Proton
 Nükleon
 Elektron
NÖTR ATOM NEDİR ?
 Eğer bir atomun çekirdeğinde bulunan proton sayısı
ile yörüngesinde dolaşan elektron sayısı birbirine
eşitse, o atoma “nötr atom” denir.
 Proton sayısı = Çekirdek yükü
 İyon
DEĞERLENDİRME
1
atom
2
nötron
3
nötr atom
4
madde
5
elektron
6
iyon
7
çekirdek
8
nükleon
9
proton
PERİYODİK TABLO
PERİYODİK TABLO NEDİR?
• Maddenin temel birimine “atom” denir. Tek bir cins
atomdan oluşmuş, kimyasal tekniklerle
ayrıştırılamayan ya da farklı maddelere
dönüştürülemeyen saf maddelereyse "element" adı
veriliyor. Dünya üzerinde bilinen elementlerin belirli
bir şekilde yerleştirildiği sistem, periyodik tablo
olarak adlandırılıyor.
PERİYODİK TABLOYU
KİM HAZIRLADI?
•
•
•
•
•
Periyodik tablo, bilinen tüm elementleri belirli bir
düzene göre içeren ve incelemeyi kolaylaştıran bir
sistemdir.
İlk olarak 1867 yılında J.A.R Newlands, elementleri
artan atom kütlelerine göre sıralamış ve bir
elementin, kendisini izleyen sekizinci elemente
benzer özellikler gösterdiğini ifade eden "Oktavlar
Yasası"nı ortaya koymuştu.
Daha sonra 1869 yılında Dmitri Mendeleev, benzer
özellikler taşıyan elementleri arka arkaya dizdiğinde,
atom kütlesine dayanan bir tablo elde etmiş ve o
zamanlar bilinmeyen bazı elementlerin varlığını, hatta
özelliklerini tahmin edebilmişti.
Lothar Meyer isimli araştırmacı da, 1886 yılında,
Mendeleev'den bağımsız olarak, atom kütlelerine göre
bir periyodik tablo oluşturmuş ve "valans" kavramını
ortaya atmıştı.
Günümüzde kullandığımız tablo, yeni elementlerin de
yerleştirilebilmesine olanak tanıyan Mendeleev'in
periyodik tablosudur. Ancak ilk halinden farklı olarak,
elementler atom kütlesine değil, atom numarasına
göre düzenlenmiştir.
• Elementlerin, soldan sağa ve yukarıdan aşağıya doğru
artan atom numaralarına göre diziliminden oluşan bu
tabloda, yatay sıralara "periyot", dikey sütunlara ise
"grup" adı veriliyor.
• Bir elementin periyot numarası, o elementin sahip
olduğu elektronların bulunduğu en yüksek enerji
seviyesini gösterir.
• Aynı grupta (dikey sırada) yer alan elementlerin
elektron dizilimleri büyük benzerlik gösterir ve bu
nedenle de kimyasal tepkimelerde benzer şekilde
davranırlar.
PERİYODİK
TABLODAKİ
İLK 10 ELEMENTİ
TANIYALIM…
1. Hidrojen (H)
• Ticari gübrelere azot bağlanmasında,
• katı ve sıvı yağların doyurulma işleminde
•
•
•
•
•
•
•
(hidrojenasyon),
metanol, amonyak ve hidroklorik asit gibi bileşiklerin
eldesinde
Kaynak yapımında,
hidrojen balonlarını şişirmede
petrolün işlenmesinde
roketlerde yakıt olarak kullanılır.
Çevre dostu hidrojen, doğal gaz ve benzine alternatif
olarak kabul edilmesinin yanında, kimyasal
işlemlerde, metalürjide ve rafinerilerde de
kullanılabilecek niteliktedir.
Döteryum ve trityum izotopları da, nükleer fisyon ve
füzyon işlemlerinde kullanılmaktadır.
2. Helyum (He)
•
•
•
•
•
Zeplin ve balon gibi hava taşıtlarını şişirmede,
kaynakçılıkta,
germanyum ve silisyum kristallerinin yapımında,
titanyum ve zirkonyum eldesinde,
süpersonik rüzgar tünellerinde ve derin dalış
tüplerinde,
• düşük sıcaklık araştırmalarında ve nükleer enerji
santrallerinde "soğutucu" olarak kullanılır.
• Tüm elementler arasında, en düşük erime ve kaynama
sıcaklıkları helyuma aittir.
• Makro ölçüde bile atomik özelliklerini göstermesi
nedeniyle "kuantum sıvısı" olarak da adlandırılan ve
ısı iletkenliği olağanüstü derecede yüksek olan sıvı
helyum, manyetik rezonans görüntülemede ve kanser
teşhisinde de kullanılır.
• Yakın zamanda, sıvı roket yakıtı sıkıştırmada da
helyumdan faydalanılmaya başlandı.
3. Lityum (Li)
• Seramik ve cam yapımında,
• pil üretiminde,
• yağlayıcı ve alaşım sertleştirici maddelerin
•
•
•
•
bileşiminde,
A vitamini sentezinde,
nükleer santrallerde soğutucu görevinde
roketlerde itici kuvvet sağlamada kullanılır.
Katı elementler içinde en yüksek özgül ısı
kapasitesine sahip olması nedeniyle, ısı iletiminde
kullanılan sıvıların bileşiminde yer alır.
• Bazı lityum bileşikleri, beyin rahatsızlıkları ve
psikolojik hastalıkların tedavisinde kullanılan ilaçların
içeriğinde yer alır.
4. Berilyum (Be):
• Yüksek oranda ısı emebilme özelliği nedeniyle, hava
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ve uzay taşıtlarında,
iletişim uydularında,
nükleer santrallerde
füze yapımında
hafif metal alaşımlarında,
X-ışını tüplerinin pencerelerinde
saat zembereklerinin yapımında
Yüksek bir erime noktasına sahip olması, hafifliği ve
çelikten çok daha esnek bir metal olması nedeniyle,
bilgisayar parçaları yapımında kullanılır.
Zümrüt ve akuamarin, berilyumun değerli kristal
formlarıdır. Berilyum ve tozları, zehirli olmalarının
yanında, özellikle akciğerlerde kansere yol
açabilmektedirler.
Yüksek oranda ısı emebilme özelliği nedeniyle, hava
ve uzay taşıtlarında,
iletişim uydularında,
nükleer santrallerde
füze yapımında
hafif metal alaşımlarında,
X-ışını tüplerinin pencerelerinde
saat zembereklerinin yapımında
Yüksek bir erime noktasına sahip olması, hafifliği ve
çelikten çok daha esnek bir metal olması nedeniyle,
bilgisayar parçaları yapımında kullanılır.
• Zümrüt ve akuamarin, berilyumun değerli kristal
formlarıdır. Berilyum ve tozları, zehirli olmalarının
yanında, özellikle akciğerlerde kansere yol
açabilmektedirler.
•
•
•
•
•
•
5. Bor (B):
• Amorf bor, ayırt edici yeşil rengi için pirotekni
(fişekçilik) alanında ve ateşleyici olarak roketlerde
• Tenis raketlerinin, nükleer santrallerde kullanılan
regülatörlerin ve ısıya dayanıklı cam ürünlerinin
yapımında kullanılır.
• Borun en önemli ticari bileşiği, yalıtım amaçlı cam
elyafının ve bir ağartıcı olan sodyum perboratın
yapımında kullanılmaktadır.
• Diğer bor bileşikleri de, borosilikat camların
yapımında kullanılır.
• Tekstil alanında önem taşıyan bir diğer bor
bileşiğiyse, borik asittir.
6. Karbon (C):
• Tüm organik bileşiklerin yapısına giren karbon, sıvı
•
•
•
•
•
•
yağların dehidrasyonunda (sudan arındırılmasında),
demir ve alaşımlarının işlenmesinde kullanılır.
Çelik yapımında, nükleer tepkimelerin kontrolünde,
lastiklerin renklendirilmesinde,
plastik sanayinde,
boya pigmentlerinin eldesinde
yağlayıcı maddelerin yapımında kullanılır.
Kurşun kalemlerde kullanılan grafit formu ve elmas
formu, karbon elementinin iki önemli allotropudur.
7. Azot (N):
• Standart sıcaklık ve basınç altında son derece kararlı
•
•
•
•
•
olan ve atmosferin %78'ini oluşturan azot gazı,
besinlerin ve kimyasalların saklanmasında
Çok soğuk olan (-196°C) sıvı azotsa, çok düşük
sıcaklıklarda gerçekleştirilmesi gereken dondurma
işlemlerinde kullanılır.
Ticari olarak en çok değer taşıyan azot bileşiği
amonyaktır (NH3).
Güçlü bir çözücü olan amonyak, gübrelerin bileşiğinde
bulunan ve plastik endüstrisinde de önemli yeri olan
"üre" maddesinin eldesinde kullanılır.
Azot, proteinler başta olmak üzere, organik
bileşiklerin yapısında yer alan çok önemli bir
elementtir.
Azotun tüm bileşikleri, ya oksitleyici özelliktedirler, ya
da güçlü birer reaktiftirler. Bu nedenle de, uygun
koşullarda şiddetli tepkimeler verirler.
8. Oksijen (O):
• Bitkilerin ve hayvanların yaşamlarını devam
•
•
•
•
ettirebilmeleri, solunum gazı olan oksijenin (O2)
varlığına bağlıdır.
Atmosferin %21'i, oksijen gazından oluşmaktadır.
Hastanelerde, solunum rahatsızlıkları gösteren
hastaların tedavisi için de oksijen gazı sıkça kullanılır.
çelik üretiminde, kaynak yapımında, suyun
saflaştırılmasında ve beton eldesinde de oksijen
kullanılır.
Paslanma da, oksijenin varlığında gerçekleşir.
9. Flor (F):
• Flor ve bileşikleri, uranyum başta olmak üzere, çok
sayıda ticari kimyasalın üretiminde kullanılır.
• Hidroflorik asit, aydınlatma ampullerinin camları
üzerine yazı yazılması işleminde kullanılırken; son
yıllarda ozon tabakası üzerindeki zararlı etkilerinden
dolayı üretimi ve kullanımı sınırlandırılmaya çalışılan
kloroflorokarbon gazları (CFC) havalandırma ve
soğutma aygıtlarında kullanılır.
• Teflon içeriğinde de flor yer alır.
• Diş macunları içeriğinde bulunan florit, belirli bir
oranın altında olduğu sürece, diş çürüklerinin
oluşumunu önler.
•
•
•
•
•
10. Neon (Ne):
Akla gelen ilk kullanım alanı renkli reklam
aydınlatmaları olsa da; yüksek voltaj göstergelerinde,
paratonerlerde,
dalga metre tüplerinde
televizyon tüplerinde de neon kullanılır.
Gaz lazerlerinin yapımında, helyumla birlikte kullanılır.
Sıvı neon, günümüzde ticari olarak elde edilebilmekte
ve soğutucu olarak kullanılmaktadır.
KİMYASAL BAĞLAR
KOVALENT BAĞ
İYONİK BAĞ
POLAR KAVALENT BAĞ
APOLAR KAVALENT BAG
KİMYASAL BAĞ
• Atomları bir arada tutan çekim kuvvetine kimyasal
bağ denir
• İYONİK BAĞ: metal ve ametal atomlarının bir araya
gelerek oluşturdukları bileşiklerde bulunurlar.
• KOVALENT BAĞ:Ametal atomları arasında oluşur
CI
Na
Na son yörüngesinde1elektronu
CI sonyörüngesinde 7e
İYONİK BAĞ
• Aşağıdaki örneği inceleyelim
Na
metal
metal
ametal
CI
ametal
iyonik bağ
Yukarıdaki örnekler incelendiğinde
iyonik bağın oluşurken
1-Elektron alışverişi ile Gerçekleştiği
2-Metal ve Ametaller arasında Gerçekleştiği
Görülmektedir
İYONİK BİLEŞİKLERE ÖRNEK
NaCl
MgO
CaF2
CsCl
H
2.1
Li
1.0
Be
1.5
Na
0.9
Mg
1.2
K
0.8
Ca
1.0
Rb
0.8
He
O
F
3.5 4.0
Ne
-
Cl
3.0
Ar
-
Br
2.8
Kr
-
Sr
1.0
I
2.5
Xe
-
Cs
0.7
Ba
0.9
At
2.2
Rn
-
Fr
0.7
Ra
0.9
Ti
1.5
Cr
1.6
Elektron
verirler
Fe
1.8
Ni
1.8
Zn
1.8
As
2.0
Elektron
alırlar
Periyodik cetvelde son yörüngesinde 1,2,3 elektron
bulunduran elementler
METALLER ,son yörüngesinde 4,5,6,7 elektron
bulunduranlar AMETALLER ,8 elektron bulunduranlar ise
SOYGAZ DIR
KOVALENT BAĞ
AYNI AMETL ATOMLARI ARASINDA GERÇEKLEŞEN
KOVALENT BAĞ
H
H
H
Atomlar elektronları ortaklaşa kullanır
• Eğer elektron ortaklaşması aynı ametal atomları
arasında oluşuyorsa bu kovalent bağ türüne APOLAR
KOVALENT BAĞ denir
• ÖRNEKLER
O2 , F2, N2, P4, CI2
H
H
+
Cl
H
Cl
Yukarıdaki örnekte farklı ametal atomlarının oluşturduğu
bağın yapısını inceleyelim.
POLAR KAVALENT BAĞ
• Farklı ametal atomlarının bir araya gelmesi
ile kovalent bağ oluşuyorsa bu bağ çeşidine polar
kovalent bağ denir
HCl
Hidrojen Klorür
••
H − Cl
••
••
CO2 Karbon dioksit
CO Karbon
monoksit
••
••
O
=C=O
••
••
••
CO
••